Jak funguje zvukoměr
Zvuk je mikrofonem převeden na elektrický signál a impedance je transformována předzesilovačem tak, aby odpovídala mikrofonu a útlumovému členu. Zesilovač přidá výstupní signál do váhové sítě, provede frekvenční vážení signálu (nebo externího filtru) a poté signál zesílí na určitou amplitudu přes atenuátor a zesilovač a odešle jej do efektivního detektoru (nebo externího napájecího zdroje). ). plochý záznamník), číselná hodnota hladiny hluku je uvedena na hlavici indikátoru.
Mikrofon
Mikrofon je zařízení, které převádí signál akustického tlaku na napěťový signál, známý také jako mikrofon, což je snímač zvukoměru. Běžné mikrofony jsou krystalového typu, elektretového typu, pohyblivé cívky a kondenzátorového typu.
1) Mikrofon s pohyblivou cívkou se skládá z vibrační membrány, pohyblivé cívky, permanentního magnetu a transformátoru. Vibrační membrána začne vibrovat poté, co je vystavena tlaku zvukových vln, a pohání pohyblivou cívku, která je s ní instalována, aby vibrovala v magnetickém poli a generovala indukovaný proud. Proud se mění podle velikosti akustického tlaku na kmitající membránu. Čím větší je akustický tlak, tím větší je generovaný proud a čím nižší je akustický tlak, tím menší je generovaný proud.
2) Kondenzátorové mikrofony se skládají hlavně z kovových membrán a kovových elektrod, které jsou blízko u sebe a jsou v podstatě plochým kondenzátorem. Kovová membrána a kovové elektrody tvoří dvě desky plochého kondenzátoru. Když je membrána vystavena akustickému tlaku, dochází k deformaci membrány, čímž se změní vzdálenost mezi dvěma deskami a tím se změní kapacita. Změnilo se také napětí v obvodu bitového měření, čímž byla realizována funkce převodu signálu akustického tlaku na napěťový signál. Kondenzátorové mikrofony jsou ideální mikrofony pro akustické měření. Mají výhody velkého dynamického rozsahu, ploché frekvenční odezvy, vysoké citlivosti a dobré stability v obecných měřicích prostředích, takže jsou široce používány. Protože výstupní impedance kondenzátorového mikrofonu je velmi vysoká, je nutné provést transformaci impedance přes předzesilovač. Předzesilovač je instalován uvnitř zvukoměru poblíž části, kde je instalován kondenzátorový mikrofon.
Zesilovač
Obecně se používají dvoustupňové zesilovače, a to vstupní zesilovač a výstupní zesilovač, jejichž funkcí je zesilovat slabý elektrický signál. Vstupní atenuátor a výstupní atenuátor slouží ke změně útlumu vstupního signálu a útlumu výstupního signálu tak, aby ukazatel hlavice elektroměru ukazoval do příslušné polohy. Rozsah nastavení atenuátoru používaného vstupním zesilovačem je dolní konec měření a rozsah nastavení atenuátoru používaného výstupním zesilovačem je konec měření gao. Mnoho zvukoměrů má limit 70 dB na horní a dolní hranici.
Vážená síť
Síť, která upravuje elektrický signál na přibližnou hodnotu sluchu, se nazývá vážená síť. Hladina akustického tlaku měřená váhovou sítí již není hladina akustického tlaku objektivní fyzikální veličiny (nazývaná lineární hladina akustického tlaku), ale hladina akustického tlaku korigovaná sluchem, která se nazývá vážená hladina akustického tlaku resp. úroveň hluku.
Vážený (také nazývaný vážený) parametr je parametr měřený po určitém váhovém zpracování na křivce frekvenční odezvy, aby se odlišil od neváženého parametru ve stavu ploché frekvenční odezvy. Například poměr signálu k šumu podle definice měříme hladinu šumu (kterou může být výkon, napětí nebo proud) při jmenovité úrovni signálu. Poměr jmenovité úrovně k úrovni šumu je poměr signálu k šumu. Pokud je to decibelová hodnota, vypočítejte rozdíl mezi těmito dvěma. Toto je nevážený poměr signálu k šumu. Protože však lidské ucho má různé schopnosti vnímání hluku, cítí se dobře pro střední frekvenci kolem 500 Hz, ale ne pro vysokou frekvenci. Proto nevážený poměr signálu k šumu nemusí být v souladu se subjektivním vnímáním hladiny hluku lidským uchem. .
Jak sjednotit naměřenou hodnotu se subjektivním sluchem? Existuje tedy vyrovnávací síť nebo váhová síť, která středně tlumí vysoké frekvence, takže mezilehlé frekvence jsou výraznější. Tato váhová síť je propojena mezi testovaným zařízením a měřicím přístrojem, takže vliv mezifrekvenčního šumu zařízení bude sítí „zesilován“. Naměřený poměr signálu k šumu se nazývá vážený poměr signálu k šumu, který může pravdivěji odrážet subjektivní sluch lidí.
V závislosti na použité váhové síti se nazývají hladina zvuku A, hladina zvuku B a hladina zvuku C. A-vážená hladina zvuku má simulovat frekvenční charakteristiky lidského ucha na hluk s nízkou intenzitou pod 55 dB, B-vážená hladina zvuku má simulovat frekvenční charakteristiky středně intenzivního hluku od 55dB do 85dB, C-vážená hladina zvuku je k simulaci frekvenčních charakteristik vysoce intenzivního hluku. Hlavním rozdílem mezi těmito třemi je útlum vysokofrekvenčních složek hluku. A tlumí nejvíce, B je druhé a C je nejméně.
Protože však křivka stejné hlasitosti, na které je A-váha založena, prošla po několika revizích velkými změnami, stav A-vážení postupně klesá.
Detektor
Funkcí detektoru je převést rychle se měnící napěťový signál na pomaleji se měnící signál stejnosměrného napětí. Velikost tohoto stejnosměrného napětí je úměrná velikosti vstupního signálu. Podle potřeby měření se detektory dělí na špičkové detektory, průměrné detektory a detektory RMS. Špičkový detektor může poskytnout maximální hodnotu v určitém časovém intervalu a detektor průměrné hodnoty může měřit svou absolutní průměrnou hodnotu v určitém časovém intervalu. Pulzní zvuk potřebuje změřit svou špičkovou hodnotu, ve většině měření hluku se používají detektory RMS.
Detektor efektivní hodnoty může umocnit, zprůměrovat a umocnit střídavý signál, aby získal efektivní hodnotu napětí, a nakonec přenést signál efektivní hodnoty napětí do indikačního měřiče.
